高升压比开关耦合电感准z源逆变器研究

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1、硕士学位论文高升压比开关耦合电感准Z源逆变器研究DESIGNOFHIGHVOLTAGEGAINSWITCHEDCOUPLEDINDUCTORQUASIZSOURCEINVERTER纪枭雄哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TM464学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工学硕士学位论文高升压比开关耦合电感准Z源逆变器研究硕士研究生：纪枭雄导师：徐殿国教授副导师：张东来教授申请学位：工程硕士学科：电气工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工

2、业大学ClassifiedIndex:TM464U.D.C:621.3DissertationfortheMaster’sDegreeofEngineeringDESIGNOFHIGHVOLTAGEGAINSWITCHEDCOUPLEDINDUCTORQUASIZSOURCEINVERTERCandidate：JiXiaoxiongSupervisor：Prof.XuDianguoAssociateSupervisor：Prof.ZhangDonglaiAcademicDegreeApplied

3、for：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要PWM逆变器为新能源发电系统以及交流电机驱动系统中的重要组成部分。针对传统PWM逆变器只能实现降压逆变等固有的缺点，通过在PWM

4、逆变器直流侧增加准Z源网络，构成了准Z源逆变器。准Z源逆变器不仅具有传统PWM逆变器的所有功能，而且能够实现升压逆变，使PWM逆变器的应用范围大大拓展。而升压比是衡量准Z源逆变器升压能力的关键参数，因此研究并改进准Z源逆变器，提高它的升压能力十分有意义。本课题将逆变器等效为交流侧传统PWM逆变器和直流侧准Z源升压网络两部分，分别对前后两级进行数学模型的建立。采用信号流图的建模方法重点研究了直流侧准Z源网络数学模型，得到了系统的交流小信号模型。在此基础上，通过比较不同的直通零矢量调制方法，选择最大

5、增益SVPWM调制法，并对调制过程引入的三次谐波进行分析与消除，确定了调制方案。在提高升压能力方面，采用高升压比开关耦合电感结构对带有开关电感结构的准Z源逆变器进一步改进。在不增加磁性元件数量的前提下，通过耦合电感的变比，使逆变器的升压比明显提高。开关耦合电感结构的工作原理和过程在论文中得到了详细的研究，并与传统准Z源逆变器进行了比较。同时详细给出了具有指导性意义的耦合电感设计过程，进行了仿真研究，验证了改进方案的正确性。在控制系统方面，本课题以逆变器的小信号模型为基础，给出了主电路参数设计方法

6、，并采取电流电压双闭环的控制策略，分析了双闭环PI调节器的参数设计方法，仿真结果也对开关耦合电感准Z源逆变器的稳定性和动态性能进行了验证。关键词：准Z源逆变器；开关耦合电感；SVPWM；三次谐波消除；双闭环控制-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractThethree-phasePWMinverterhasbeenwidelystudiedasanimportantpartofthenewenergypowergenerationsystemsandACmotordrivesystem

7、.ThetraditionalPWMinvertercanonlyworkasbuckinverter,andthethree-phaseH-bridgeisnotallowedtoworkintheshootthroughstate.Aquasi-Z-sourcenetworkisappliedintheDCsideofthetraditionalinvertertoimproveit.Quasi-Z-sourceinverterenablesconventionalPWMinverterfu

8、nction,butalsotoachievetheboostinverter.ThisgreatlyexpandstherangeofapplicationsofPWMinverter.Thekeyparameterofquasi-Z-sourceinverterisitsstep-upratio,thestudyandimprovementofquasi-Z-sourceinverterimprovingitsboostabilityisverymeaningful.Thisthesistr